Funktionen

Erfassung von Fehlereinflüssen

GNSMART ermöglicht durch Multistationsbeobachtungen und -auswertung die Erfassung und Modellierung von Satellitenbahnfehlern, Ionosphäre, Troposphäre und die Reduktion von Mehrwege-Einflüssen. Die Eliminierung von Antennen-Phasenzentrumsvariationen(PCV) erfolgt durch die Berücksichtigung von Antennenkalibrierungen, so daß auch die Verwendung unterschiedlicher Antennentypen innerhalb eines GNSMART-Netzes möglich ist. Neben den oben genannten Zustandsparametern werden auch die Satelliten- und Empfängeruhren vollständig modelliert.

Hierdurch ist GNSMART weltweit das einzige System, daß eine absolute Modellierung des Systemzustandes mit Trägerphasengenauigkeit erlaubt. GNSMART ist damit für zukünftige Anforderungen optimal gerüstet, z.B. Erweiterung auf regionale oder globale Netze, höchste Genauigkeitsanforderungen bis zu einem Millimeter und viele andere Anwendungen.

Netzgröße

Aufgrund des kompletten Systemmodells ist GNSMART grundsätzlich für unbegrenzte Netzausdehnungen geeignet. GNSMART kann für globale, regionale und lokale Anwendungen eingesetzt werden. Grundsätzlich können beliebig viele Stationen in einem Netz zusammengefasst werden. Um eine ausreichende Redundanz zu gewährleisten, sollte ein Netz aus mindestens 5 Stationen gebildet werden. Bei sehr vielen Stationen (z.B. 50) kann die Berechnung auf mehrere Rechner aufgeteilt werden.
Je größer die Anzahl der Stationen, desto größer ist die Redundanz, die aus dem Gesamtnetz gewonnen werden kann. Entsprechend größer können auch die Abstände zwischen den Referenzstationen gewählt werden. So sind bei gleichbleibenden Genauigkeitsanforderungen z.B.

  • bei 5 Stationen 50-70 km Referenzstationsabstand,
  • bei 15 Stationen bis 100 km und mehr Referenzstationsabstand möglich.

Mit reduzierten Anforderungen, insbesondere an die Initialisierungszeiten, sind noch größere Abstände möglich (GNSMART sparse network).

Zentrales oder Dezentrales Konzept

Die Netze können zentral oder dezentral organisiert sein. In einer zentralen Lösung erfolgt die Berechnung des Systemzustandes in einer Rechenzentrale in der die Daten aller Stationen zusammengeführt werden. Auf jeder Referenzstation muß mindestens der Satellitenempfänger stehen. Je nach Präferenz kann die Referenzstationssoftware (GNREF) entweder in der Zentrale oder auf der Referenzstation laufen.
Die dezentrale Lösung berechnet räumlich begrenzt gültige Zustandsinformationen durch Benutzung der Daten benachbarter Stationen. Diese dezentrale Lösung kann z.B. auf jeder einzelnen Referenzstation erfolgen. GNSMART erlaubt eine beliebige Mischung der zentralen und dezentralen Varianten.

Kommunikation

Die Kommunikation der Daten innerhalb eines GNSMART-Netzes erfolgt mit dem Geo++-Modul GNCOM über verschiedenen Medien wie Rechnernetze (TCP/IP, NetBios, …), Modemverbindungen (ISDN, GSM, …), Funk, etc.. Die Kommunikation der Daten erfolgt über standardisierte Protokolleund Datenformate (RTCM, RINEX, … ).
GNSMART benutzt primär ein ‘Broadcast-Signal’, d.h. dass nicht nur bidirektionale Duplex- sondern auch unidirektionale Simplex-Medien Verwendung finden können. Hier ergibt sich ein großer Vorteil im Vergleich zu Systemen, die ausschließlich auf Duplex- (Punkt zu Punkt) Verbindungen angewiesen sind.

simplexduplex
simplex vs. duplex communication concepts

Mit GNALARM-System zwischen den beteiligten Stationen werden eventuelle Probleme in kurzer Zeit erkannt und der verursachenden Station gemeldet, so daß dort geeignete Maßnahmen auch automatisch ergriffen werden können.

Schnittstelle zum Nutzer

Dem Nutzer können die Referenzinformationen über die international standardisierten und anerkannten Schnittstellen

  • RTCM(Version 2.x bzw. 3.x) für Echtzeitanwendungen sowie
  • RINEX für »Postprocessing«-Anwendungen

zur Verfügung gestellt werden.

Die Zusatzinformationen aus der Vernetzung können als zusätzliche Zustandsparameter FKP oder in Form einer sogenannten virtuellen Referenzstation (VRS) bereitgestellt werden. Aufgrund der vollständigen Zustandsmodellierung und der Broadcast-Fähigkeit ist GNSMART prinzipiell in der Lage, zukünftige Standards zu unterstützen, da alle Dateninhalte solcher Standards aus dem Gesamtzustand des Systems abgeleitet werden können.

Grundsätzlich können für die Kommunikation zum Rover die gleichen Medien und Protokolle verwendet werden wie innerhalb des GNSMART-Netzes (siehe oben). Damit stehen auch alle Vorteile einer Broadcast-Verteilung z.B. über Funk, DAB, Internet zur Verfügung. Für Zugangskontrollen und Abrechnungszwecke können die Daten verschlüsselt werden.Die Verbindung zwischen RTK-Rover und GNSMART kann auch mittels SMARTgate hergestellt werden, welches neben einem vollautomatischen Verbindungsaufbau mit Fallback-Option über verschiedenen Medien auch eine Zugangskontrolle und Abrechnungsfunktion ermöglicht.

Geo++ GNSMART unterstützt streng die unterschiedlichen, gegenwärtig verwendeten Formate für Real-Time Network Anwendungen. Dies sind die üblich bezeichneten Konzepte

  • FKP (“Flächenkorrekturparameter”, areal correction parameter)
  • MAC (Master Auxiliary Concept)
  • VRS (Virtual Reference Station)

Zusätzlich zu diesen Konzepten stellt Geo++ GNSMART flexible Besonderheiten, Erweiterungen und Verbesserungen bereit, um darüber hinaus die Funktionalität für Anwendungen zu verbessern und anzupassen.

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